高中生物育种方法总结
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1.杂交育种
(1)原理:基因重组(通过基因分离、自由组合或连锁交换,分离出优良性状或使各种优良性状集中在一起)
(2)方法:杂交后一般连续自交,不断选种。
(3)实例:现有高秆抗锈病(DDRR)、矮秆易染病(ddrr)两纯系品种,基因遵循自由组合定律。请用杂交育种的方法培育出矮秆抗锈病的优良新品种。
答案:让纯种的高秆抗锈病(DDRR)和矮秆易染病(ddrr)小麦杂交得到F1(DdRr),让F1(DdRr)自交得F2,从F2中选出矮秆抗病的个体,由于矮秆抗病有ddRR和ddRr两种基因型,因此,需要F2的矮秆抗病植株继续自交,得到F3,留F3中未出现性状分离的矮秆抗病个体,对于F3中出现性状分离的再重复上述步骤。
(4)优点:植株茎秆粗壮,叶片、果实和种子较大,营养成分含量高,产量增加。
缺点:植株发育延迟,结实率低。
5.“基因工程”育种
(1)原理:基因重组
(2)方法:把一种生物的个别基因复制出来,加以修饰改造,导入另一种生物的细胞,定向地改造生物的遗传性状。操作步骤包括:提取目的基因、目的基因与运载体结合、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与表达等。又称DNA重组技术。
(3)优点:定向培育新品种,克服种间限制
缺点:技术要求高
6.植物“体细胞杂交”育种
(1)原理:细胞膜的流动性
(2)方法:用来自不同植物的两个体细胞融合成一个杂种细胞,并且把杂种细胞培育成新植物体的方法。
(3)实例:将白菜和甘蓝的体细胞去除细胞壁后进行原生质体融合,诱导再生出细胞壁,得到白菜一甘蓝杂种细胞,将这样的杂种细胞通过组织培养得到新品种。
(4)优点:可提高突变频率,创造出人类需要的变异类型。
缺点:由于突变的不定向性,导致该育种方法盲目性大,需大量处理供试材料,工作量大
3.单倍体育种
(1)原理:染色体变异
(2)方法:花药离体培养获得单倍体植株,再人工诱导染色体数目加倍。
(3)实例:现有高秆抗锈病(DDRR)、矮秆易染病(ddrr)两纯系品种,基因遵循自由组合定律。请用单倍体育种的方法培育出矮秆抗锈病的优良新品种。
答案:让纯种的高秆抗锈病(DDRR)和矮秆易染病(ddrr)小麦杂交得到F1(DdRr),取F1的花药离体培养得到单倍体(DR、Dr、dR、dr),用秋水仙素处理单倍体幼苗,使染色体加倍,得到四种纯合子(DDRR、DDrr、ddRR、ddrr)选取具有矮秆抗病性状(ddRR)的个体即为所需类型。
(4)优点:相对于杂交育种来说,明显缩短了育种的年限。
(4)优点:容易操作
缺点:育种年限长,需连续自交不断择优汰劣才能选育出需要的类型。
2.诱变育种
(1)原理:基因突变
(2)方法:用物理因素(如X射线、γ射线、紫外线、激光等)或化学因素(如亚硝酸、硫酸二乙脂等)来处理生物,使其在细胞分裂间期DNA复制时发生差错,从而引起基因突变。
(3)实例
例一:现在世界各国生产青霉素的菌种,最初是在1943年从一个发霉的甜瓜上得来的,这种青霉菌产量只有20单位/mL,后来,人们对青霉菌多次进行X射线、紫外线照射以及综合处理,培育出了青霉素产量很高的菌株。目前青霉素的产量已经达到50000-60000单位/mL。
缺点:技术复杂,需要与杂交育种配合
4.多倍来自百度文库育种
(1)原理:染色体变异
(2)方法:用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,从而使细胞内染色体数目加倍,染色体数目加倍的细胞继续进行正常的有丝分裂,即可发育成多倍体植株。
(3)实例
①三倍体无子西瓜的培育(同源多倍体的培育)参见必修《二》教材图解
②八倍体小黑麦的培育(异源多倍体的培育):普通小麦是六倍体(AABBDD),体细胞中含有42条染色体,属于小麦属;黑麦是二倍体(RR),体细胞中含有14条染色体,属于黑麦属。两个不同属的物种一般是难以杂交的,但也有极少数的普通小麦品种含有可杂交基因,能接受黑麦的花粉。杂交后的子一代含有四个染色体组(ABDR),不可育,必须用人工方法进行染色体加倍才能产生后代,染色体加倍后的个体细胞中含有八个染色体组(AABBDDRR),而这些染色体来自不同属的物种,所以称它为异源八倍体小黑麦。
(4)优点:克服远缘杂交不亲和的障碍。
缺点:技术难度高,需要用到植物组织培养技术。
7.“细胞核移植”育种
(1)原理:细胞核与细胞质间的相互作用
(2)实例:将鲤鱼的核移植到鲫鱼的去核卵细胞中,培育出鲤鲫移核鱼。具体过程:利用极细的玻璃管,从鲫鱼未受精的卵细胞中吸出细胞核,再用同样的方法,从鲤鱼的囊胚细胞中吸出细胞核,然后移植入去核的鲫鱼的未受精卵细胞中,经过精心培育,这种组装的细胞,终于发育成了能在水中游动的小鱼。
高中生物育种方法总结
育种问题属于遗传和变异范畴,是高中生物学的重点,也是难点,因此在高考试卷中出现的频率很高。生物的变异现象中,有的仅仅是由于环境因素的影响造成的,如水肥充足的条件下,作物高产,并没有引起生物体内的遗传物质的变化,因而不能遗传下去,属于不可遗传的变异;有的变异现象是由于生殖细胞内的遗传物质改变而引起的,这样的变异是可以遗传的。可遗传的变异有三个来源:基因突变、基因重组和染色体变异。现将高中阶段涉及的育种知识归纳如下:
(3)优点:打破种间隔离
缺点:需大量处理供试材料,成功率低
(1)原理:基因重组(通过基因分离、自由组合或连锁交换,分离出优良性状或使各种优良性状集中在一起)
(2)方法:杂交后一般连续自交,不断选种。
(3)实例:现有高秆抗锈病(DDRR)、矮秆易染病(ddrr)两纯系品种,基因遵循自由组合定律。请用杂交育种的方法培育出矮秆抗锈病的优良新品种。
答案:让纯种的高秆抗锈病(DDRR)和矮秆易染病(ddrr)小麦杂交得到F1(DdRr),让F1(DdRr)自交得F2,从F2中选出矮秆抗病的个体,由于矮秆抗病有ddRR和ddRr两种基因型,因此,需要F2的矮秆抗病植株继续自交,得到F3,留F3中未出现性状分离的矮秆抗病个体,对于F3中出现性状分离的再重复上述步骤。
(4)优点:植株茎秆粗壮,叶片、果实和种子较大,营养成分含量高,产量增加。
缺点:植株发育延迟,结实率低。
5.“基因工程”育种
(1)原理:基因重组
(2)方法:把一种生物的个别基因复制出来,加以修饰改造,导入另一种生物的细胞,定向地改造生物的遗传性状。操作步骤包括:提取目的基因、目的基因与运载体结合、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与表达等。又称DNA重组技术。
(3)优点:定向培育新品种,克服种间限制
缺点:技术要求高
6.植物“体细胞杂交”育种
(1)原理:细胞膜的流动性
(2)方法:用来自不同植物的两个体细胞融合成一个杂种细胞,并且把杂种细胞培育成新植物体的方法。
(3)实例:将白菜和甘蓝的体细胞去除细胞壁后进行原生质体融合,诱导再生出细胞壁,得到白菜一甘蓝杂种细胞,将这样的杂种细胞通过组织培养得到新品种。
(4)优点:可提高突变频率,创造出人类需要的变异类型。
缺点:由于突变的不定向性,导致该育种方法盲目性大,需大量处理供试材料,工作量大
3.单倍体育种
(1)原理:染色体变异
(2)方法:花药离体培养获得单倍体植株,再人工诱导染色体数目加倍。
(3)实例:现有高秆抗锈病(DDRR)、矮秆易染病(ddrr)两纯系品种,基因遵循自由组合定律。请用单倍体育种的方法培育出矮秆抗锈病的优良新品种。
答案:让纯种的高秆抗锈病(DDRR)和矮秆易染病(ddrr)小麦杂交得到F1(DdRr),取F1的花药离体培养得到单倍体(DR、Dr、dR、dr),用秋水仙素处理单倍体幼苗,使染色体加倍,得到四种纯合子(DDRR、DDrr、ddRR、ddrr)选取具有矮秆抗病性状(ddRR)的个体即为所需类型。
(4)优点:相对于杂交育种来说,明显缩短了育种的年限。
(4)优点:容易操作
缺点:育种年限长,需连续自交不断择优汰劣才能选育出需要的类型。
2.诱变育种
(1)原理:基因突变
(2)方法:用物理因素(如X射线、γ射线、紫外线、激光等)或化学因素(如亚硝酸、硫酸二乙脂等)来处理生物,使其在细胞分裂间期DNA复制时发生差错,从而引起基因突变。
(3)实例
例一:现在世界各国生产青霉素的菌种,最初是在1943年从一个发霉的甜瓜上得来的,这种青霉菌产量只有20单位/mL,后来,人们对青霉菌多次进行X射线、紫外线照射以及综合处理,培育出了青霉素产量很高的菌株。目前青霉素的产量已经达到50000-60000单位/mL。
缺点:技术复杂,需要与杂交育种配合
4.多倍来自百度文库育种
(1)原理:染色体变异
(2)方法:用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,从而使细胞内染色体数目加倍,染色体数目加倍的细胞继续进行正常的有丝分裂,即可发育成多倍体植株。
(3)实例
①三倍体无子西瓜的培育(同源多倍体的培育)参见必修《二》教材图解
②八倍体小黑麦的培育(异源多倍体的培育):普通小麦是六倍体(AABBDD),体细胞中含有42条染色体,属于小麦属;黑麦是二倍体(RR),体细胞中含有14条染色体,属于黑麦属。两个不同属的物种一般是难以杂交的,但也有极少数的普通小麦品种含有可杂交基因,能接受黑麦的花粉。杂交后的子一代含有四个染色体组(ABDR),不可育,必须用人工方法进行染色体加倍才能产生后代,染色体加倍后的个体细胞中含有八个染色体组(AABBDDRR),而这些染色体来自不同属的物种,所以称它为异源八倍体小黑麦。
(4)优点:克服远缘杂交不亲和的障碍。
缺点:技术难度高,需要用到植物组织培养技术。
7.“细胞核移植”育种
(1)原理:细胞核与细胞质间的相互作用
(2)实例:将鲤鱼的核移植到鲫鱼的去核卵细胞中,培育出鲤鲫移核鱼。具体过程:利用极细的玻璃管,从鲫鱼未受精的卵细胞中吸出细胞核,再用同样的方法,从鲤鱼的囊胚细胞中吸出细胞核,然后移植入去核的鲫鱼的未受精卵细胞中,经过精心培育,这种组装的细胞,终于发育成了能在水中游动的小鱼。
高中生物育种方法总结
育种问题属于遗传和变异范畴,是高中生物学的重点,也是难点,因此在高考试卷中出现的频率很高。生物的变异现象中,有的仅仅是由于环境因素的影响造成的,如水肥充足的条件下,作物高产,并没有引起生物体内的遗传物质的变化,因而不能遗传下去,属于不可遗传的变异;有的变异现象是由于生殖细胞内的遗传物质改变而引起的,这样的变异是可以遗传的。可遗传的变异有三个来源:基因突变、基因重组和染色体变异。现将高中阶段涉及的育种知识归纳如下:
(3)优点:打破种间隔离
缺点:需大量处理供试材料,成功率低